船舶辅机试题(武汉理工大学能动学院陆上专业)

9.何谓齿轮泵困油现未脱离啮合，后一对齿便已进入啮合。 于是在部分时间内相邻两对齿会同时处于啮合状态，它们与端盖间形成一个封闭空间，其容积 随齿轮的转动而改变，产生困油现象。 后果：当封闭容积减小时，其中油从密封间隙强行挤出，产生噪声和振动；同时封闭容积中油 压急剧升高，使轴承受到额外的径向力，功率损失增加。而当封闭容积增大时，其中的油压下 降，溶于油中的气体析出产生气泡，这些气泡被带入吸入腔，使泵的容积效率降低，振动和噪 声加剧。可见困油现象会恶化齿轮泵的工作性能和缩短其使用寿命。 消除措施：开卸荷槽（目前普遍采用）、开卸压孔、修正齿数法、采用斜齿轮或人字齿轮。 10.齿轮泵减少不平衡径向力的方法有哪些？ 答：（1）在泵体上开平衡槽，但泄漏量大，容积效率降低 （2）缩小压油口，以减小压力油作用面积 （3）减小泵体内表面和齿顶间隙 11.齿轮泵转速为何不能太高？ 答：因为转速过高会使轮齿转过吸入腔的时间过短，还会使齿轮圆周速度增加，致使油液进入 泵时离心力加大，这些都会增加吸入的困难，使齿根处油压降低，可能析出气体，导致实际流 量减小，严重时造成振动和产生噪音，甚至使泵无法工作。 12.螺杆泵的最大特点是什么？ 答：螺杆泵的最大特点是容积一定，具有自吸能力；由于流量和压力均匀，工作平稳，振动较 小，脉动小。 13.螺杆泵轴向力平衡的方法有哪些？ （1）设置推力轴承。止推轴承通常装在轴向推力较大的凸螺杆上，而凹螺杆则靠螺杆端 面承受轴向力 （2）采用双吸形式。即每根螺杆都由两段长度相等、旋向相反的螺旋组成，泵从两段吸 入，中间排出。这样不仅可以平衡轴向力，还可以降低吸入流量，改善吸入性能，适用于大流 量泵 （3）采用液力平衡装置。 14.叶片泵叶片间夹角、封油区圆心角、定子圆弧圆心角的大小关心如何？ 设计上应保证配流盘吸排间的密封区圆心角小于等于定子圆弧段圆心角，以免产生困油现象； 同时密封区的圆心角大于等于两叶片间的圆心角，否则会使吸排口沟通，造成严重泄露。 15.双作用叶片泵的叶片如何布置的？其原因是什么？ 双作用叶片泵的叶片数应为偶数（为保证转子所受的径向力平衡） 叶片顶端的一侧加工成倒角安装叶片时按转向看到倒角朝后（使叶片在从吸入区转到排出区前 的密封区内时，顶端有相当一部分米面积朝向吸入区，承受吸入压力，有助于叶片紧贴定 子。）
答：（1）如图一所示，其他条件不变时冷凝温度由 上升到 时制冷循环由 1-2-3-4-5-61 变为 1-2’-3’-4’-5’- 6’-1。由图可以看出制冷量 减小单位压缩功 升高，又因为制 冷系数 ,所以制冷系数 减小，降低经济性。
图一
图 二
（2）如图二所示，其他条件不变，蒸发温度降低由 降低为 时制冷循环由 1-2-3-4-5-6-1 变为 1’-2’-2-3-4-5-6-6’-1’。由图可知单位制冷量 减小，单位压缩功 升高，导致制 冷系数 减小降低经济性。 （3）如图三所示，在其他条件不变的情况下采用供液过冷度，制冷循环由 1-2-3-4-5-1 变成 1-2-3-4-4’-5’-5-1。可以看出单位制冷量 增加，而单位压缩功 不变，导致制冷系数 增加，经济性提高。 而在其他条件不变的情况下采用吸气过热度，制冷循环由 1-2-3-4-5-1 变成 1’-2’2-3-4-5-1-1’。可以看出单位制冷量 增加，同时单位压缩功 也增加，对制冷系数的影响 取决于制冷剂的性质。可以 防止液击。
26、欲将某管路低压水箱的水提高 30m，然后送入高压水箱，低位水箱液面上的压力为 0.1mpa，高位水箱液面压力为 0.4mpa，整个管路系统流动阻力位 27.6mH2O,试求所配离心泵的 扬程应为多少？ 解：
H
Pdr Psr g
(0.4 0.1)10 pa z h 1000 30m 27.6m 88.2m 所以所配离心 kg m3 9.8m s 2
影响吸入压力的因素有吸液地表面压力
，吸高
，吸入管路中的速度头
，管路阻力
泵正常的工作条件：泵的正常吸入条件：泵必须能造成足够低的吸入压力
泵吸收的
真空度不得大于泵的允许吸入真空度；泵的正常排放条件：泵必须能产生足够大的排出压力、 容积式泵的排出压力不得超过额定排出压力。 5.什么叫必须气蚀余量？什么叫有效气蚀余量？ 气蚀余量（离心泵）是指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头差，用 示。必须汽蚀余量 是指泵为了避免汽蚀所必须的汽蚀余量。有效汽蚀余量 表
双作用叶片泵转子的叶槽通常采用前倾角（减小排出区定子反转力与叶槽之间的压力角，从而 减轻叶片所受弯曲应力和在叶槽中缩回是的摩擦阻力。 16.叶片泵排油窗口的三角槽作用什么？ 答：三角槽的作用是使相邻叶片的工作空间在从密封区进入排出区时，能逐渐地与排出口相 沟通，以免压力骤然增加，造成液压冲击和噪声，并引起瞬时流动的脉动。 17.离心泵欧拉方程的表达式是怎样的？其意义如何？ 答：离心泵欧拉方程的一种表达式为
Q1 n1 Q2 n2
2 H1 n1 2 H2 n2
n13 P 1 3 P2 n2
H 2 61.3m P2 28.1kw
代入数据得； Q2 150.1 L s
32、如图，其下放货物的工作过程如何？并解释每一液压原件的作用？
是指泵工作
时实际所具有的汽蚀余量。 6.往复泵转速为什么被限制不能太高？ 若转速过高，泵阀迟滞造成的容积损失就会相对增加，而泵阀撞击更为严重，引起的噪声增 大。磨损也将增大；此外，液流和运动部件的惯性力也将随之增加，而产生有害的影响。 7.往复泵设排出空气室的作用是？ 往复泵排出空气室的作用是减少排出压力和流量的脉动。 8.齿轮泵泄露途径有哪些？其中主要泄露发生在哪里？ 齿轮泵泄漏途径有：齿轮端面和两侧盖板（或轴套）间的轴向间隙，齿顶和泵体内侧的径向间 隙、轮齿的啮合线。 主要泄漏发生在轴向间隙。
为了减少内泄漏，主要控制叶轮与泵壳之间的间隙，常采用密封环进行密封；为了减少外泄 漏，主要控制泵轴与泵壳之间的间隙，软填料密封和机械密封是离心泵常用的轴封。 21、同 48 题
22、离心泵平衡轴向力的方法有哪些？ 答：1）止推轴承 2）平衡孔或平衡管。平衡孔是在叶轮后盖板上加装后密封环，在后密封环以 内的后盖板上开出的若干个圆形的平衡孔，其总的流通面积应为密封环间隙流通面积的 3-6 倍。这样，在后盖板密封环内的压力即与吸入压力大致相等，从而实现轴向力基本平衡。此法 简单易行，但会使泵的容积效率降低，而且从平衡孔漏回叶轮的液体还会干扰主流，会使泵的 水力效率降低。为此，可不再叶轮后盖板上开平衡孔，而是将从排气端漏入叶轮后密封环内的 液体用平衡管引回叶轮吸口，即可平衡轴向力，也不会使水力效率降低。3）双吸叶轮或叶轮 对称布置。大流量的离心泵采用双吸叶轮，其叶轮形状对称，故两侧压力基本平衡。4）平衡 盘。这是一种液力自动平衡装置，多级泵上可设平衡盘来平衡轴向力。 23、离心泵气蚀产生的破坏部位一般在哪位？ 答:叶轮外缘的叶片及盖板、蜗壳或导轮等处。 24、当离心泵发生气蚀时，可采取哪些措施消除？ 答：1）降低吸入水温度；2）减少吸上高度或增加流注高度；3）减少吸入管路阻力；4）关小 排气阀或降低转速以降低流量。 25、何谓工况点？工况调节方法有哪些？用图如何表示？ 答：泵的扬程曲线与管路特性曲线的交点为工况点。 工况调节方式有： a 泵扬程特性曲线的调节 b 泵工作管路特性曲线的调节 用图表示如下：
这是因为并联时管路流量增大，流阻增高，泵扬 都高。
串联时工况点是 H 曲线与管路特性曲线 R 的交点 A。有图可见，串联后的总扬程 台泵单独工作时的扬程 , 大，但
比每
，这是因为串联后流量增大，各串联泵
的扬程皆比单独工作时的扬程低。
（图见第四版 p53） 28 什么叫空压机的输气系数？主要受那些因素影响？ 由于余隙容积，吸气阻力，吸气预热与漏泄的影响，压缩机实际容积流量 量 要小，两者的比值用输气系数 来表示，即 比理论容积流
输气系数 一般在 0.65 至 0.80 的范围内。（详见第四版 p69） 29、为何船用柴油机要采用两级压缩和中间冷却？ （1）降低排气温度，改善润滑条件 （2）提高输气系数 （3）节省压缩耗功 （4）减轻主要部件的受力 (详见第四版 p71） 30、带三 点式浮动 追随机构 的舵机工 作时，稳 定在某舵 角的舵叶 突然受到 外力冲 击，画简 图说明追 随机构的 工作过 程，并说 明储存弹 簧的作用 答：
Q n D2 3 ( ' ) Q ' n ' D2 n D 2 H ( 2' ) 2 ( 2 ) ' ' H n2 D2 n D 5 P ( 2' )3 ( 2 ) ' ' P n2 D2 n Q H 3/4
（2） 压头相似关系
（3） 功率相似关系
转速比：只包括泵的设计参数 Q、H、n，不包括几何尺寸的相似准则， ns 3.65 20 离心泵泄露途径有哪些？主要控制什么间隙？ 答：泄露途径：内泄漏，外泄漏
31、单级离心泵，性能参数为 n 1420 r min Q 73.5 H 14.7m P 3.3kw ，现若改为 n 2900 r min 的电机驱动，工况仍保持相似，则新转速下的各参数值是多少？ 已知：性能参数为 n1 1420 r min Q1 73.5 H 1 14.7 m P1 3.3kw 当转速为 n 2 2900 r min 时； 当同一台离心泵转速改变时，参数之间满足如下关系式;
H t
2 2 2 u2 u12 12 2 c2 c12 ； 2g 2g 2g
另一种表达式为
H t
c2u2 cos 2 c1u1 cos1 u2c2u u1c1u g g
其意义是根据欧拉方程，我们可以得出以下结论： （1）离心泵所能产生的扬程主要取决于叶轮的直径和转速。 （2）离心泵的扬程随流量而变，并与叶片出口角 2 有关。 （3）离心泵的理论扬程与所输送流体的性质无关。 18、如何确定离心泵额定工况？ 答：作出离心泵的效率—流量关系曲线图，随着流量的增大，离心泵效率先增后减，存在最高 效率点，将最高效率点所对应的工况称为离心泵的额定工况点。离心泵使用时应尽可能在效率 最高的额定工况点附近工作。 19、何谓相似定理？何谓比转速？ 答：相似定理：满足相似条件（几何相似、运动相似、动力相似）的离心泵流量、压头、功率 存在下述关系： （1） 流量相似关系